Contribution à la modélisation, l'identification et à la commande d'une interface haptique à un degré de liberté entrainée par une machine synchrone à aimants permanents

par Flavia Khatounian

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Éric Monmasson.

Soutenue en 2006

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    Ce travail s'est intéressé à l'étude des machines synchrones à aimants permanents pour l'entramement d'une interface haptique. Le système entier est d'abord modélisé et le cahier des charges défini. L'identification des paramètres électriques et mécaniques du système est ensuite réalisée à partir de deux méthodes : moindres carrés et modèle inverse, méthode du modèle et algorithme de Marquardt. La commande de l'interface est basée sur deux boucles imbriquées de courant et de vitesse, auxquelles s'ajoute une boucle `haptique' de type ressort rigide virtuel. Une simulation fine du système se basant sur un modèle dynamique hybride valide la commande proposée. Une commande passive basée sur les variables d'ondes est ensuite développée. Finalement, une méthode de calcul de vitesse discrète est proposée permettant d'améliorer les performances des lois de commande dans le cas de codeurs à faible résolution. Des résultats expérimentaux sont présentés et valident les méthodes proposées

  • Titre traduit

    Contribution to the modelling, thé identification and the régulation of a one degree of freedom haptic interface actuated by a permanent magnet synchronous machine


  • Résumé

    This work focuses on the use of permanent magnet synchronous machines to actuate haptic interfaces. The model of the benchmark is first presented and the spécifications of thé system defined. The parametric identification of the electrical and mechanical models is then realised with two methods: inverse model and least squares technique, and, method of the model and Marquardt algorithm. The regulation of the interface is based on two cascaded current and speed loops, to which is added a `haptic' loop simulating a stiff virtual spring. A precise simulation of the system, based on dynamic hybrid model, validates the proposed control strategy. An original passive régulation is then developed based on wave variables. Finally, a discrete speed estimation method is proposed in order to increase the performances of the control in the case of low resolution encoders. Experimental results are presented and validate the proposed identification methods and control strategies.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (179 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [165]-172

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